Рулевое устройство транспортного средства со всеми управляемыми колесами

Союз Советскнк Соцналнстнческнк Республик(23) ПриоритетОпубликовано 3009,80, Бюллетень М 36Дата опубликования описания 300980 р 1)м ( 3 В 62 О 7/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА СО ВСЕМИ УПРАВЛЯЕМЫМИ КОЛЕСАИИ Изобретение относится к безрельсовому транспорту, а именно к рулевым устройствам колесного шасси, Оно может применяться в самоходных шасси различного назначения. Наибольшее 5 применение оно может найти в большегрузных шасси, работающих в ограниченных для маневра условиях.Известно рулевое устройство транспортного средства со всеми управляе мями колесами, обеспечивающее высокие маневренные возможности колесному шасси-изменение радиуса поворота от бесконечности до нуля и изменение направления движения относительно 15 шасси в диапазоне 360 о 1.Однако это рулевое устройство целесообразно применять, в основном, на шасси сравнительно малой грузоподъемности. На шасси крупных разме ров и повышенной грузоподъемности это рулевое устройство целесообразно испольэовать как устройство, задающее углы для исполнительных следящих приводов поворота колес. 25Недостатком такого задающего устройства является его сложность.Известно также рулевое устройство транспортного средства со всеми управляеьюми колесами, содержащее 30 2следящий привод поворота колес сдатчиком обратной связи в виде сдвоенного синусно-косинусного элементас двумя входами, выход которогосоединен со входом усилителя мощности, связанный с рулевым колесом задатчик сигналов прямой и обратнойпропорциональности, у которого выхоДсигнала прямой пропорциональности соединен со входом преобразователясигнала пропорционально величинампрямоугольных координат осей поворота колес, и сумматоры 2 .Однако это рулевое устройствообеспечивает сравнительно малые маневренные возможности - изменениерадиуса поворота от бесконечности донуля,Целью изобретения является увеЛЯ 4.чение маневренности транспортногосредства путем обеспечения изменениянаправления движения относительношасси.Поставленная цель достигается тем,что рулевое устройство снабжено дополнительными сумматорами по числуколес, вторым рулевым колесом и преобразователем координат, один извходов которого соединен со вторымрулевым колесом, а второй вход под15 60 ключен к выходу сигналов обратнойпропорциональности задатчика, приэтом выходы преобразователей черезсумматоры соединены соответственнос первым и вторым входами датчикаобратной связи,На фиг,1 показана структурная схема предлагаемого рулевого устройства; на фиг.2 - схема рулевого устройства при повороте колес на угол9 ; на фиг,З - то же, при поворотеколес на уголНа фиг,2 и 3 осями ОХУ обозначены неподвижные координаты, 01 Х,Укоординаты, жестко связанные с шасси, при этом точка 01 совпадает сначалом отсчета радиуса поворота,Ог Х г У 2 - координаты, обозначающиеновое направление движения относительно шасси.Известно, что управляемое колесоповорачивается вокруг оси поворотаАна угол где Ь и - координаты оси поворотаВгколес а в прямо у гол ь ных координатах О, Х, УВ - радиус по ворот а. При изменении величины В в диапазоне +со - о дробь ( /3-Ъ/2 изменяется в диапазоне О./Ь . Такого же изменения дроби можно достичь,одновременно изменяя величины Ь и Ь/2 от нуля до положительной или отрицательной конечной величины, а радиус Н - от конечной величины до нуля, Этот принцип и заложен в рулевое устройство, поскольку моделировать бесконечно большой радиус невозможно.Необходимо отметить, что величина Н в этом случае моделирует не радиус поворота, а абстрактную величину, изменяющуюся от Идо нуля.При изменении йайравления движения относительно шасси на уголвсе колеса должны повернуться на этот угол, Если же в этом случае потребуется осуществить поворот с радиусом 3 , то угол поворота колеса определяется из треугольника А;06: 8 =о сЪф З.сов-Ъ/2Рулевое колесо 1 валом связано с датчиком 2 двух сигналов, которые пци повороте рулевого колеса изменяютсй в прямой и обратной пропорции: первый - от нуля до плюс-минус максимума, а второй - от максимума до нуля.Первый сигнал подается на вход преобразователя 3, который преобразует сигнал прямой пропорциональности в,сигналы, пропорциональные координатам осей поворота колес А, отно 20 25 30 35 40 45 50 55 сительно осей прямоугольных координат 01 Х, У т, е, пропорционально величинам ( и Ъ/2 . Второй сигнал датчика 2, моделирующий радиус )1, подключается на вход модуля (вектора) преобразователя 4 полярных координат в прямоугольные, у которого вход аргумента (угла) соединен валиком со вторым рулевым колесом 5, угол поворота которого соответствует углу А,Выходы преобразователя 4 и преобраэователя 3, соответствующие продольным координатам, т,е. Ь и Н з 1 п, подключаются к сумматору 6,выход которого подключен к первому входу датчика 7 обратной связи следящего привода 8 поворота колеса 9. Выходы преобразователя 3 и преобразователя 4, соответствующие поперечным координатам, т.е.В/2 и В соя,подключаются к сумматору 10, выходкоторого подключен ко второму входудатчика 7 обратной связи, Ротор датчика 7 связан с осью 11 поворота колеса 9, Выход датчика обратной связи соединен с входом усилителя мощности 12, который управляет исполнительным приводом 13, включающимэлектромотор и редуктор, выходнойвал которого соединен с осью поворота колеса.Датчик 2, преобразователя 3, 4И сумматоры 6, 10 образуют блок 14формирования сигналов, пропорциональных углу поворота колеса.Представленная схема может бытьвыполнена на переменном и постоянном токе. В случае использования переменного тока в качестве датчика 2двух сигналов, датчика 7 обратнойсвязи и преобразователя 4 используются синусно-косинусные вращающиесятрансформаторы (СКВТ), Для датчикаобратной связи входами являются обмотки возбуждения и квадратурная, авыходом - косинусная обмотка. Вкачестве преобразователя 3 возможноиспользовать как один трансформаторнапряжения, у которого числа витковвторичных обмоток пропорциональнывеличинам координат Ь и б всех колес,так и стандартные вращающиеся трансформаторы типа СКВТ, МВТ и др., каждый из которых моделирует координаты оси А поворота одного колеса(см. фиг.З). В качестве сумматоровиспользуется последовательное соединение источников тока,В случае использования постоянного тока в качестве преобразователя используется делитель напряжения на несколько выходов, при этом напряжения должны быть пропорциональны величинам координат Ь и . всехЪколес.В качест ве датчика 7 о бр атной связи и преобразователя 4 используО 1 п -ОбаО союз - Особ,формула изобретения О 1. - ъ- ОмаксО --О Ь 2.2 макс Ц,СОЬ 50 О сов ется сдвоенный синусно-косинусный потенциометр, при этом выходом датчика 7 являются последовательно соединенные обмотки - синусная одного и косинусная другого потенциометра.В качестве датчика 2 используется сдвоенный потенциометр.При повороте рулевого колеса 1 от нуля до максимума на выходах датчика 2 сигналы плавно изменяются в диапазоне: При этом если рулевое колесо 5повернуто на угол, то на выходе 15преобразователя сигналы изменяютсяв ди ап аз он е: А на выходе преобразователя 3 сигналы будут изменяться в пределах:На выходах сумматоров 6 и 10 и на входах датчика 7 сигналы будут изменят ъс я в ди апаз оне: 30 0 ЬиО- о Вп Омакс максц сов-.О - О соьз- ОЪмокс2 макс 2.35На выходе датчика / при отработкеследящим приводом нулевого сигналабудем иметь: ьюэ (О,акссоз О ) соьд.р кВп+О Ф Ь Ь-О Ь 1 ПВ (О СОЬ О ф соьО (О ВпфО "фО,При этом углы поворота колеса будут поворачиваться в диапазоне,от 45т.е, при нулевом положении рулевого.колеса 1 колеса параллельны оси ОХ,повернутой на угол 3 к оси О,Х апри повороте рулевого колеса до упора колеса плавно поворачиваются так,что точка О пересечения осей вращения всех колес плавно двигаетсяпо оси ОУ от бесконечности до точки 01.ПРедставленное рулевое устройство, собранное из стандартных деталей, простое и малогабаритное, позволяет при повороте рулевого колеса1 изменять радиус поворота от бесконечности до нуля, а при повороте рулевого колеса 5 на угол(что можноконтролировать при помощи стрелки илимба) все колеса поворачиваются науголотносительно шасси, и приэтом сохраняется возможность изменения радиуса поворота в тех же пределахх,Рулевое устройство транспортного средства со всеми управляемыми колесами, содержащее следящий привод поворота колес с датчиком абраной связи в виде сдвоенного синусно-косинус- ного элемента с двумя входами, выход которого соединен со входом усилителя мощности, связанный с рулевым колесом эадатчик сигналов прямой и обратной пропорциональности, у которого выход сигнала прямой пропорциональности соединен со входом преобразователя сигнала пропорционально величинам прямоугольных координат осей поворота колес, и сумматоры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения маневренности путем обеспечения изменения направления движения относительно шасси, рулевое устройство снабжено дополнительными сумматорами по числу колес, вторым рулевым колесом и преобразо.вателем координат, один из входов которого соединен со вторым рулевым колесом, а второй вход подключен к выходу сигналов обратной пропорциональности задатчика, при этом выходы преобразователей через сумматоры соединены соответственно с первым и вторым входами датчика обратной связи. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 561687, кл, В 62 Р 3/02, 19762, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 25/3286/11,кл . В 62 Э 7/14, 1978 (прототип).7 бб 942 г 7 У Фи.Я Составитель В. ИоноваРедактор А,Купрякова Техред Е.Гавриленко Корректор Ю,Макаренк акаэ 7113/1 комиотк ска лиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Тираж 730ИИПИ Государственногопо делам иэобретений и35, Москва, Ж,Рауш Подписнета СССРтийаб.ю д 4/5